近日,我校欧美同学会会员、基础医学院徐晓玲教授联合校侨留联常委、生命与环境科学学院辛越勇副研究员、上海交通大学田长麟教授、中国科学技术大学于璐研究员等在《Nature Communications》发表了题为《Structural basis of menaquinone reduction by succinate dehydrogenase from Chloroflexus aurantiacus》的研究论文。工作解析了来自进化早期绿色丝状不放氧光合细菌Chloroflexus aurantiacus琥珀酸脱氢酶(CaSDH)在天然状态、脂质结合状态和MK结合状态的冷冻电镜结构,结合电子自旋共振、生化活性和分子动力学模拟等方法,发现了单跨膜亚基的双血红素琥珀酸:醌氧化还原酶(SQR)新的甲基萘醌(MK)结合位点和电子传递路径,为基于结构的抑制剂设计和抗菌药物研发提供了理论依据。
本研究揭示了MK依赖型SQR新的醌结合位点和电子传递路径。CaSDH的结构与MK依赖的细菌和古菌所含有的双血红素SQR/QFR(包括人类病原菌幽门螺杆菌和空肠弯曲菌等)相似,这些复合物均由2个亲水亚基和1个含双b型血红素的跨膜亚基组成。因此,该工作不仅加深了对MK依赖的SQR/QFR中氧化还原反应和电子传递机制的理解,也为基于结构的抑制剂设计和新型抗菌药物的研发提供了结构基础。
我校为第一完成单位和通讯作者单位,杭州师范大学基础医学院徐晓玲教授、上海交通大学田长麟教授、中国科学技术大学于璐研究员和杭州师范大学生命与环境科学学院辛越勇副研究员为共同通讯作者。杭州师范大学已毕业博士生张鑫、2023级生物学博士生吴婧怡为共同第一作者,硕士生王佳茂、裴鑫楷、于园仪、生命与环境学院已毕业硕士何慧敏、材料与化学化工学院方显杰教授等参与了研究。本研究得到国家自然科学基金、浙江省自然科学基金杰出青年项目和杭州师范大学交叉学科创新研究项目的支持。冷冻电镜样品的检查和数据的收集得到了学校前沿科学研究与转化中心冷冻电镜平台、浙江大学和西湖大学冷冻电镜中心的共同支持。
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